- Processus (étapes)
- Glycolyse anaérobie dans le muscle
- Gluconéogenèse dans le foie
- Réactions de gluconéogenèse
- Pourquoi le lactate doit-il se rendre au foie?
- Cycle et exercice Cori
- Le cycle de l'alanine
- Références
Le cycle de Cori ou cycle de l'acide lactique est une voie métabolique dans laquelle le lactate produit par les voies glycolytiques dans le muscle va au foie, où il est reconverti en glucose. Ce composé retourne à nouveau au foie pour être métabolisé.
Cette voie métabolique a été découverte en 1940 par Carl Ferdinand Cori et son épouse Gerty Cori, des scientifiques de la République tchèque. Ils ont tous deux remporté le prix Nobel de physiologie ou de médecine.
Source: https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:CoriCycle-es.svg. Auteur: PatríciaR
Processus (étapes)
Glycolyse anaérobie dans le muscle
Le cycle du Cori commence dans les fibres musculaires. Dans ces tissus, l'obtention d'ATP se produit principalement par la conversion du glucose en lactate.
Il est à noter que les termes acide lactique et lactate, largement utilisés dans la terminologie sportive, diffèrent légèrement dans leur structure chimique. Le lactate est le métabolite produit par les muscles et est la forme ionisée, tandis que l'acide lactique a un proton supplémentaire.
La contraction des muscles se produit par l'hydrolyse de l'ATP.
Celui-ci est régénéré par un processus appelé "phosphorylation oxydative". Cette voie se produit dans les mitochondries de fibres musculaires à contraction lente (rouge) et rapide (blanche).
Les fibres musculaires rapides sont constituées de myosines rapides (40-90 ms), contrairement aux fibres du cristallin, constituées de myosines lentes (90-140 ms). Les premiers produisent plus de force mais se fatiguent rapidement.
Gluconéogenèse dans le foie
Le lactate atteint le foie par le sang. Là encore, le lactate est converti en pyruvate par action de l'enzyme lactate déshydrogénase.
Enfin, le pyruvate est transformé en glucose par gluconéogenèse, en utilisant l'ATP du foie, généré par phosphorylation oxydative.
Ce nouveau glucose peut être renvoyé au muscle, où il est stocké sous forme de glycogène et est à nouveau utilisé pour la contraction musculaire.
Réactions de gluconéogenèse
La gluconéogenèse est la synthèse du glucose à l'aide de composants qui ne sont pas des glucides. Ce processus peut prendre du pyruvate, du lactate, du glycérol et la plupart des acides aminés comme matière première.
Le processus commence dans les mitochondries, mais la plupart des étapes se poursuivent dans le cytosol cellulaire.
La gluconéogenèse implique dix des réactions de glycolyse, mais en sens inverse. Cela se passe comme suit:
-Dans la matrice mitochondriale, le pyruvate est converti en oxaloacétate par l'enzyme pyruvate carboxylase. Cette étape nécessite une molécule d'ATP, qui devient ADP, une molécule de CO 2 et une de l'eau. Cette réaction libère deux H + dans le milieu.
-Oxaloacétate est converti en l-malate par l'enzyme malate déshydrogénase. Cette réaction nécessite une molécule de NADH et H.
-L-malate quitte le cytosol où le processus se poursuit. Le malate redevient oxaloacétate. Cette étape est catalysée par l'enzyme malate déshydrogénase et implique l'utilisation d'une molécule de NAD +.
-Oxaloacétate est converti en phosphoénolpyruvate par l'enzyme phosphoénolpyruvate carboxykinase. Ce processus implique une molécule de GTP qui passe le PIB et le CO 2.
-Le phosphoénolpyruvate devient 2-phosphoglycérate par action de l'énolase. Cette étape nécessite une molécule d'eau.
-La phosphoglycérate mutase catalyse la conversion du 2-phosphoglycérate en 3-phosphoglycérate.
Le -3-phosphoglycérate devient le 1,3-bisphosphoglycérate, catalysé par la phosphoglycérate mutase. Cette étape nécessite une molécule d'ATP.
- Le 1,3-bisphosphoglycérate est catalysé en d-glycéraldéhyde-3-phosphate par la glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase Cette étape implique une molécule de NADH.
Le -D-glycéraldéhyde-3-phosphate devient le fructose 1,6-bisphosphate par l'aldolase.
-Fructose 1,6-bisphosphate est converti en fructose 6-phosphate par la fructose 1,6-bisphosphatase. Cette réaction implique une molécule d'eau.
-Fructose 6-phosphate est converti en glucose 6-phosphate par l'enzyme glucose-6-phosphate isomérase.
-Enfin, l'enzyme glucose 6-phosphatase catalyse le passage de ce dernier composé en α-d-glucose.
Pourquoi le lactate doit-il se rendre au foie?
Les fibres musculaires sont incapables de réaliser le processus de gluconéogenèse. Dans un tel cas, ce serait un cycle totalement injustifié, car la gluconéogenèse utilise beaucoup plus d'ATP que la glycolyse.
De plus, le foie est un tissu approprié pour le processus. Dans cet organe, il a toujours l'énergie nécessaire pour effectuer le cycle car il ne manque pas d'O 2.
Traditionnellement, on pensait que lors de la récupération cellulaire après l'exercice, environ 85% du lactate était éliminé et envoyé au foie. Ensuite, la conversion en glucose ou en glycogène se produit.
Cependant, de nouvelles études utilisant des rats comme organismes modèles révèlent que le destin fréquent du lactate est l'oxydation.
En outre, différents auteurs suggèrent que le rôle du cycle de Cori n'est pas aussi important qu'on le croyait auparavant. D'après ces investigations, le rôle du cycle est réduit à seulement 10 ou 20%.
Cycle et exercice Cori
Lors de l'exercice, le sang atteint une accumulation maximale d'acide lactique, après cinq minutes d'entraînement. Ce temps est suffisant pour que l'acide lactique migre des tissus musculaires vers le sang.
Après la phase d'entraînement musculaire, les taux sanguins de lactate reviennent à la normale après une heure.
Contrairement aux idées reçues, l'accumulation de lactate (ou de lactate lui-même) n'est pas la cause de l'épuisement musculaire. Il a été démontré que dans les entraînements où l'accumulation de lactate est faible, une fatigue musculaire se produit.
On pense que la vraie cause est la diminution du pH dans les muscles. Le pH peut chuter de la valeur de base de 7,0 à 6,4, ce qui est considéré comme assez faible. En effet, si le pH est maintenu proche de 7,0, même si la concentration en lactate est élevée, le muscle ne fatigue pas.
Cependant, le processus qui conduit à la fatigue à la suite de l'acidification n'est pas encore clair. Elle peut être liée à la précipitation des ions calcium ou à une diminution de la concentration des ions potassium.
Les athlètes sont massés et de la glace appliquée sur leurs muscles pour favoriser le passage du lactate dans le sang.
Le cycle de l'alanine
Il existe une voie métabolique presque identique au cycle de Cori, appelée cycle de l'alanine. Ici, l'acide aminé est le précurseur de la gluconéogenèse. En d'autres termes, l'alanine remplace le glucose.
Références
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- Campbell, MK et Farrell, SO (2011). Biochimie. Sixième édition. Thomson. Brooks / Cole.
- Koolman, J., et Röhm, KH (2005). Biochimie: texte et atlas. Panamerican Medical Ed.
- Mougios, V. (2006). Exercice de biochimie. Cinétique humaine.
- Poortmans, JR (2004). Principes de la biochimie de l'exercice. 3 e, édition révisée. Karger.
- Voet, D., et Voet, JG (2006). Biochimie. Panamerican Medical Ed.